Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, co to znaczy, że jedno urządzenie elektryczne działa lepiej niż inne? tak, faktycznie istnieje sposób, aby te urządzenia były mierzone pod kątem ich wydajności i skuteczność. współczynnik wydajności formuła wyjaśnia użycie słowa „lepiej” w odniesieniu do wydajności urządzeń i innych urządzeń.
Współczynnik wydajności formuły
Możesz obliczyć współczynnik wydajności, dzieląc ilość energii wytwarzanej przez system przez ilość energii włożonej do systemu. Ten wzór na współczynnik wydajności ma zastosowanie we wszystkich polach. Ta formuła jest bardzo podobna do formuła efektywności, czyli praca na wyjścia systemu podzielona przez pracę włożoną do systemu, co pozwala łatwo porównać współczynnik wydajności z wydajność.
Ponieważ praca jest transferem energii z jednego miejsca i formy do drugiego, jeśli możesz przedstawić zmianę energii systemu za pomocą pracy, te dwie formuły są równoważne.
Przykładowe problemy ze współczynnikiem wydajności pokazują, jak przydatne może być. Gdybyś używał czterech ton wody do ogrzewania zamkniętej pętli gruntowej geotermalnej pompy ciepła, która wytwarza 35 600 Btu/godz. (Brytyjskie jednostki cieplne na godzinę) przy zużyciu 2700 watów mocy można obliczyć współczynnik wydajności.
Przeliczając jednostki Btu/hr na waty, miarę mocy, możesz postępować zgodnie z instrukcją geotermalnej pompy ciepła lub znaleźć konwersję online. Jeden BTU/h odpowiada 0,293 wata.
Oznacza to, że 35 900 BTU/h to około 10 518 watów. Chociaż moc reprezentuje energię podzieloną przez czas, można założyć, że czas potrzebny na włożenie energii i jej wyprowadzenie jest taki sam dla tego problemu. Dzieląc 10 518 przez 2700, jak pokazuje wzór współczynnika wydajności, otrzymujesz 3,89. Na każdy wat mocy lub dżul energii wprowadzonej do systemu pompa wytwarza 3,89 wata mocy lub dżuli energii.
Dzięki przykładom takim jak ten można porównać współczynnik wydajności w różnych systemach, a nawet w różnych dziedzinach. Pozwala to inżynierom porównywać wydajność różnych systemów, takich jak porównania samochodów hybrydowych z samochodami zwykłymi lub elektrycznymi.
Współczynnik wydajności chłodniczej Przykład
Współczynnik wydajności może przybierać różne formy, które są unikalne lub nieodłącznie oparte na zasadach określonych dyscyplin.. Skuteczność lodówek lub klimatyzatorów stanowi jeden ze sposobów porównania współczynnika wydajności jako Qdo/Ww dla Qdo ciepło wydziela się z lodówki Qdo i wkład pracy do systemu Ww. Daje to metodę porównywania lodówek, gdy chcesz zaoszczędzić pieniądze lub energię do określonych celów.
Naukowcy i inżynierowie badają substancje chemiczne używane w lodówkach do chłodzenia, znane jako czynniki chłodnicze, aby dowiedzieć się, jak stworzyć najbardziej energooszczędne urządzenia, jakie potrafią. Używając lodówki i pompy ciepła, możesz obliczyć współczynnik wydajności czynnika chłodniczego.
Możesz skorzystać z obliczeń, które mierzą ciepło wydzielane przez części lodówki, takie jak parownik (który służy jako zbiornik zimnej wody) i skraplacz (zbiornik ciepła). Obejmuje również ciśnienie wydzielane przez wymianę ciepła, w której amoniak jest sprężany, gdy przechodzi z gazu w ciecz.
Dzieląc ciepło wydobywane z parownika przez pracę wykonaną przez sprężarkę otrzymujemy współczynnik wydajności lodówki. Można również podzielić ciepło przekazywane ze skraplacza przez pracę wykonaną przez sprężarkę, aby uzyskać współczynnik wydajności pompy ciepła.
Specyficzna formuła lodówek odnosi się również do Współczynnik wydajności Carnota, który powinien być równy maksymalnemu współczynnikowi wydajności lodówki. To jest podane przez Tdo/(TH-Tdo) dla Tdo temperatura zimnego zbiornika, parownika i TH jako miara gorącego kondensatora.